JP2007072384A - 光送受信器 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、光送受信器の価格の上昇を抑えながら、クロストークの改善を図ることができる、双方向光モジュールを備える光送受信器を提供する。
【解決手段】 本発明に係わる光送受信器は、送受信回路が形成された回路基板１と、双方向光モジュール２とを備えている。回路基板１は、固定電位に接続されている固定電位領域１ｂを有する。双方向光モジュール２は、固定部材（金具４，５）により回路基板１に固定されている。さらに、双方向光モジュール２は、受信用光モジュールと送信用光モジュールとが一体となっている。また、双方向光モジュール２の筐体は、固定部材を介して、固定電位領域１ｂと電気的に接続している。
【選択図】 図１

Description

この発明は、光送受信器に係る発明であり、特に、送信用光モジュールと受信用光モジュールとが一体となった双方向光モジュールを備える、光送受信器に関するものである。

従来より、送信用光モジュールと受信用光モジュールとが一体となった双方向光モジュールを備える、光送受信器は存在している。しかし、当該光送受信器には、以下に示す問題があった。

つまり、送信用光モジュールから光信号を発生させる際に、当該送信用光モジュールでは、ＯＮ，ＯＦＦの電気のスイッチング処理が行われる。すると、当該電気のスイッチング処理の際に発生する電気的ノイズ（電磁ノイズ）が、受信用光モジュールに伝達される。電磁ノイズが受信用光モジュールに伝達されると、前記受信用光モジュールでは、光信号の受信感度が劣化するという問題が発生する（当該問題を、クロストークと称する）。

当該クロストークを改善する技術として、特許文献１に記載の技術が存在する。

当該特許文献１に記載されている光送受信器では、絶縁基板の第一の主面に、送信用光モジュールが配設されており、当該絶縁基板の第二の主面に、受信用光モジュールが配設されている。当該構成から明らかなように、特許文献１に係わる光送受信器は、双方向光モジュールを備えていない（つまり、受信用光モジュールと送信用光モジュールとは別回路構成となっている）。

このように、特許文献１に係わる光送受信器は、絶縁基板により、送信用光モジュールと受信用光モジュールとが分離されている。したがって、上述のクロストークの改善を図ることが可能であった。

特開２００２−４８９５０号公報

しかし、双方向光モジュールを備える光送受信器と比較して、上記特許文献１に係わる光送受信器は、高価となるという問題があった。これは、特許文献１に係わる光送受信器の場合には、双方向光モジュールを備えていないことに起因して、部品の点数が増え、また製造工程も複雑化するからである。

したがって、双方向光モジュールを備える光送受信器において、クロストークを改善することが望ましい。

ここで、双方向光モジュールを備える光送受信器において、クロストークを改善する方法として、受信用光モジュールの光受信感度を向上させる方法も考えられる。しかし、当該方法を可能にするためには、高価な部品が必要となり、結果として光送受信器の価格が増加してしまう。

そこで、本発明は、光送受信器の価格の上昇を抑えながら、クロストークの改善を図ることができる、双方向光モジュールを備える光送受信器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の光送受信器は、送受信回路が形成され、かつ固定電位に接続されている固定電位領域を有する回路基板と、前記回路基板に固定部材により固定されている、受信用光モジュールと送信用光モジュールとが一体となった双方向光モジュールとを、備えており、前記双方向光モジュールの筐体は、前記固定部材を介して、前記固定電位領域と電気的に接続されている。

本発明の請求項１に記載の光送受信器は、送受信回路が形成され、かつ固定電位に接続されている固定電位領域を有する回路基板と、前記回路基板に固定部材により固定されている、受信用光モジュールと送信用光モジュールとが一体となった双方向光モジュールとを、備えており、前記双方向光モジュールの筐体は、前記固定部材を介して、前記固定電位領域と電気的に接続されている。したがって、双方向光モジュールの筐体を所定の固定電位に設定することができる。よって、送信用モジュール側で発生した電気的ノイズが、受信用モジュール側に伝達することを防止することができる。よって、双方向光モジュールを備える光送受信器において、受信感度を高める等の高価な部品を導入すること無く、クロストークの改善を図ることができる。

以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。

図１，２は、光送受信器の一部を示す斜視図である。特に、図１は、回路基板１の第一の主面側の構成を示しており、図２は、回路基板１の第二の主面側の構成を示している。また、図３は、光送受信器の一部の構成を第一の主面側から見た場合の平面図である。ここで、図３中の点線は、双方向光モジュール２の筐体の輪郭を示している。

図１〜３から分かるように、所定の回路（送受信回路を含む。図示せず）が配設されている回路基板１の一の角部が、切欠されている。つまり、当該回路基板１は、切欠領域１ａを有している。本実施の形態では、回路基板１の一部が、短辺と長辺とから成る略矩形状に切欠されている（つまり、略矩形状の切欠領域１ａが回路基板１に形成されている）。

また、回路基板１には、固定電位領域１ｂが設けられている。ここで、当該固定電位領域１ｂは、外部の固定電位（本実施の形態では、送受信回路のグランド電位）と電気的に接続されている。具体的に図示されていないが、図１，２に示されているピン３の一部が、外部の固定電位と固定電位領域１ｂとを電気的に接続している。つまり、ピン３の一部を介して、固定電位領域１ｂは、所定の固定電位（本実施の形態では、送受信回路のグランド電位）に電位設定されている。

また、本実施の形態では、回路基板１に設けられている固定電位領域１ｂは、上記切欠領域１ａに隣接している。図１〜３から分かるように、本実施の形態では、固定電位領域１ｂは、上記切欠領域１ａの一長辺に隣接して、二つ設けられている。

また、図１〜３に示すように、回路基板１には、双方向光モジュール２が固定されている。ここで、双方向光モジュール２とは、受信用光モジュールと送信用光モジュールとが一体となった、光モジュールのことである。したがって、図１〜３に示すように、双方向光モジュール２には、受信用光モジュールの端子部２ａと、送信用光モジュールの端子部２ｂとが形成されている。

本実施の形態では、双方向光モジュール２が、上記切欠領域１ａの固定電位領域１ｂが設けられている辺に隣接するようにして、当該双方向光モジュール２は、回路基板１に固定されている。なお、当該辺と双方向光モジュール２とは、できるだけ接近させても良い。さらに究極的には、当該辺と双方向光モジュール２とが当接するような場合であっても良い。

双方向光モジュール２は、二つの金具４，５（固定部材と把握できる）により、回路基板１に固定されている。図１〜３に示すように、金具４，５が双方向光モジュール２の筐体を取り囲むようにして、当該金具４，５は組み合わされている。ここで、双方向光モジュール２の筐体と金具４，５とは直接、接触し合っている。

図１，２に示すように、たとえばボルト６により、金具４，５と双方向光モジュール２とは固定されている。また、ボルト７により、金具４，５と回路基板１とが固定されている。ここで、固定電位領域１ｂにおいて、ボルト７を用いた金具４，５と回路基板１との固定が行われている。また、金具４と金具５とは、たとえば半田により接合されている。

当該構成から明らかなように、光双方向光モジュール２の筐体と固定電位領域１ｂとは、金具４，５を介して、電気的に接続されている。

なお、双方向光モジュール２の筐体表面および、当該双方向光モジュール２と接続する部分の金具４，５は、平滑処理が施されている。当該平滑処理は、たとえば、所定の鑢等を用いて行うことができる。そして、当該平滑処理の結果、双方向光モジュール２の筐体表面粗さ、および当該双方向光モジュール２と接続する部分の金具４，５の粗さは、１．６ａ以下に設定される。

図４は、双方向光モジュール２と金具５との接続の様子を示す断面図である。図４に示すように、双方向光モジュール２および金具５に上記平滑処理を施すことにより、双方向光モジュール２と金具５との接触面積が増大する。なお、双方向光モジュール２と金具４とが接触するような場合には、双方向光モジュール２および金具４に上記平滑処理を施すことにより、双方向光モジュール２と金具４との接触面積も増大する。

また、双方向光モジュール２の受信器モジュールの端子部２ａと、当該双方向光モジュール２の送信器モジュールの端子部２ｂとが、遮蔽板によって、遮蔽されている。

図５は、端子２ａと端子２ｂとが、金具５の一部である遮蔽部５ａにより遮蔽されている様子を示す断面図である。

図５に示すように、端子５の一部を端子２ａの形成方向に延長させた、遮蔽部５ａを形成することにより、端子２ａと端子２ｂとが区切られている。ここで、金具４も端子２ｂの形成方向に若干厚みを持っているので、当該金具４も遮蔽機能を有していると言うことができる。もし、金具４の遮蔽機能をより働かせるためには、端子２ｂの周囲を完全に取り囲むように金具４を成型すれば良い。

以上のように、本発明に係わる光送受信器は、双方向光モジュール２の筐体が、回路基板１に形成されている固定電位領域１ｂと電気的に接続されている。つまり、双方向光モジュール２の筐体は、固定電位（本実施の形態では、接地電位）に設定されている。

したがって、送信用モジュール側で発生した電気的ノイズが、受信用モジュール側に伝達することを防止することができる。よって、双方向光モジュールを備える光送受信器において、受信感度を高める等の高価な部品を導入すること無く、クロストークの改善を図ることができる。

図６は、回路基板１の固定電位領域１ｂと双方向光モジュール２の筐体とが、電気的に接続されていない場合（つまり、双方向光モジュール２が電気的にフローティング状態である場合）の、クロストークの影響を示す実験結果である。

図６において、縦軸は、受信用光モジュールで受信される光信号のビット誤り率である。横軸は、受信用光モジュールで受信される光信号の強度（任意単位）である。また、黒丸印のデータは、送信用光モジュールがＯＦＦ時（機能していないとき）のデータである。また、白丸印のデータは、送信用光モジュールがＯＮ時（機能しているとき）のデータである。

図６では、光信号の強度が大きいほど、ビット誤り率が減少すること（当該結果は、当然予想される結果である）、また、送信用光モジュールから発生される電磁ノイズの影響により、２．３ｄＢ（デシベル）程度、光信号の受信感度が劣化していることを示している。

図７は、回路基板１の固定電位領域１ｂと双方向光モジュール２の筐体とが、電気的に接続されている場合（つまり、本発明に係わる光送受信器の場合であり、双方向光モジュール２が固定電位（たとえば、送受信回路のグランド電位）に設定されている場合）の、クロストークの影響を示す実験結果である。

図７において、縦軸は、受信用光モジュールで受信される光信号のビット誤り率である。横軸は、受信用光モジュールで受信される光信号の強度（任意単位）である。また、黒四角印のデータは、送信用光モジュールがＯＦＦ時（機能していないとき）のデータである。また、白四角印のデータは、送信用光モジュールがＯＮ時（機能しているとき）のデータである。

図７では、光信号の強度が大きいほど、ビット誤り率が減少すること（当該結果は、図６の傾向と同様であり、当然予想される結果である）、また、クロストークが軽減されていることを示している。

図７から分かるように、本発明に係わる光送受信器を採用することにより、送信用光モジュールから発生される電磁ノイズの影響により、０．２８ｄＢ（デシベル）程度しか、光信号の受信感度が劣化していない。

また、本発明に係わる光送受信器では、双方向光モジュール２の筐体と固定電位領域１ｂとは、当該双方向光モジュール２を回路基板１に固定するための金具４，５を介して、電気的に接続されている。

したがって、余分な部材を追加すること無く、双方向光モジュール２の筐体を固定電位（本実施の形態では、送受信回路のグランド電位）に設定することができる。

また、本実施の形態に係わる光送受信器では、上記切欠領域１ａに隣接して、固定電位領域１ｂが設けられている。また、双方向光モジュール２が、切欠領域１ａの固定電位領域１ｂが設けられている辺に隣接するようにして、当該双方向光モジュール２は回路基板１に固定されている。

したがって、双方向光モジュール２の筐体と固定電位領域１ｂとの距離をより短く（究極的に、最短）とすることができる。つまり、双方向光モジュール２の筐体と固定電位領域１ｂとを接続する金具４，５の長さも最小限の長さに抑えることができる。

ところで、当該金具４，５の長さが長くなればなるほど、双方向光モジュール２の筐体の電位と固定電位領域１ｂの固定電位との差が大きくなる。ここで、本発明に係わる光送受信器は、上述の通り当該金具４，５の長さがより短く抑えられている。したがって、双方向光モジュール２の筐体の電位を、固定電位領域１ｂの固定電位とほぼ同一に設定することができる。つまり、双方向光モジュール２の筐体と固定電位領域１ｂとの電気的な接合が、より強化される。また、当該金具４，５の長さがより短く抑えられているので、外部ノイズの影響を極力抑えることができる。

また、本発明に係わる光送受信器では、双方向光モジュール２の筐体表面の粗さ、および当該双方向光モジュール２と接触する部分の金具４，５の表面粗さが、１．６ａ以下に設定されている。

したがって、双方向光モジュール２と金具４，５との接触面積をより増大させることができる。つまり、上記と同様に、双方向光モジュール２の筐体と固定電位領域１ｂとの電気的な接合が、より強化される。

また、本発明に係わる光送受信器では、端子２ａと端子２ｂとは、遮蔽板（本実施の形態では、金具４，５）により遮蔽されている。つまり、各端子２ａ，２ｂの周辺は各々、遮蔽板（本実施の形態では、金具５の一部である遮蔽部５ａ）により、遮蔽されている。

したがって、送信用光モジュールで発生する電磁ノイズから、受信用光モジュールをより確実に遮蔽することができる。よって、受信用光モジュールにおける光信号の受信感度のより高い、光送受信器を提供することができる。

なお、本実施の形態では、遮蔽板の機能を金具４，５が担っている。したがって、余分な部材を追加すること無く、受信用光モジュールにおける光信号の受信感度のより高い、光送受信器を提供することができる。

本発明に係わる光送受信器の構成の一部を示す斜視図である。 本発明に係わる光送受信器の構成の一部を示す、他の角度から見た場合の斜視図である。 本発明に係わる光送受信器の構成の一部を示す平面図である。 双方向光モジュールと金具との接触の様子を示す図である。 各端子が金具により区画されている様子を示す図である。 双方向光モジュールの筐体が電気的にフローティング状態である場合の、クロストークに関する実験データを示す図である。 双方向光モジュールの筐体が固定電位に設定されている場合の、クロストークに関する実験データを示す図である。

符号の説明

１ 基板、１ａ 切欠領域、１ｂ 固定電位領域、２ 双方向光モジュール、２ａ 受信器モジュールの端子部、２ｂ 送信器モジュールの端子部、４，５ 金具。

Claims (8)

1. 送受信回路が形成され、かつ固定電位に接続されている固定電位領域を有する回路基板と、
   前記回路基板に固定部材により固定されている、受信用光モジュールと送信用光モジュールとが一体となった双方向光モジュールとを、備えており、
   前記双方向光モジュールの筐体は、
   前記固定部材を介して、前記固定電位領域と電気的に接続されている、
   ことを特徴とする光送受信器。
2. 前記固定電位は、前記送受信回路のグランド電位である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光送受信器。
3. 前記固定部材は、
   前記双方向光モジュールの筐体を取り囲む金具を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光送受信器。
4. 前記回路基板は、切欠領域を有しており、
   前記切欠領域に隣接して、前記固定電位領域が設けられており、
   前記双方向光モジュールが、前記切欠領域の前記固定電位領域が設けられている辺に隣接するように、前記双方向光モジュールは前記基板に固定されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の光送受信器。
5. 前記双方向光モジュールの筐体の表面粗さは、
   １．６ａ以下である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の光送受信器。
6. 前記双方向光モジュールの筐体と接続する部分の、前記金具の表面粗さは、
   １．６ａ以下である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の光送受信器。
7. 前記双方向光モジュールの前記受信用光モジュールの端子部と、前記双方向光モジュールの前記送信用光モジュールの端子部とは、
   遮蔽板により、遮蔽されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光送受信器。
8. 前記遮蔽板は、前記固定部材を用いて形成されている、
   ことを特徴とする請求項７に記載の光送受信器。
   

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